• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.769-781
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• 2019

Dynamic displacement response of civil structures is an important index for in-construction and in-service structural condition assessment. However, accurately measuring the displacement of large-scale civil structures such as high-rise buildings still remains as a challenging task. In order to cope with this problem, a vision-based system with the use of industrial digital camera and image processing has been developed for long-distance, remote, and real-time monitoring of dynamic displacement of supertall structures. Instead of acquiring image signals, the proposed system traces only the coordinates of the target points, therefore enabling real-time monitoring and display of displacement responses in a relatively high sampling rate. This study addresses the in-situ experimental verification of the developed vision-based system on the Canton Tower of 600 m high. To facilitate the verification, a GPS system is used to calibrate/verify the structural displacement responses measured by the vision-based system. Meanwhile, an accelerometer deployed in the vicinity of the target point also provides frequency-domain information for comparison. Special attention has been given on understanding the influence of the surrounding light on the monitoring results. For this purpose, the experimental tests are conducted in daytime and nighttime through placing the vision-based system outside the tower (in a brilliant environment) and inside the tower (in a dark environment), respectively. The results indicate that the displacement response time histories monitored by the vision-based system not only match well with those acquired by the GPS receiver, but also have higher fidelity and are less noise-corrupted. In addition, the low-order modal frequencies of the building identified with use of the data obtained from the vision-based system are all in good agreement with those obtained from the accelerometer, the GPS receiver and an elaborate finite element model. Especially, the vision-based system placed at the bottom of the enclosed elevator shaft offers better monitoring data compared with the system placed outside the tower. Based on a wavelet filtering technique, the displacement response time histories obtained by the vision-based system are easily decomposed into two parts: a quasi-static ingredient primarily resulting from temperature variation and a dynamic component mainly caused by fluctuating wind load.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.357-373
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• 2013

본 논문에서는 터널-지반 시스템의 거동을 합리적으로 해석하고 재료의 특성과 터널설계정수 평가를 위한 역해석 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 유한차분법과 직접법을 조합한 역해석 기법을 이용하기 위하여 상용 프로그램인 FLAC(Fast Lagrangian Analysis of Continua)과 최적화 알고리즘을 이용하여 지하구조물의 역해석이 가능하도록 구성되었다. 역해석 알고리즘으로는 최적화 기법 중 미분계수를 구하지 않고 직접탐색이 가능한 로젠브록법(Rosenbrock Method)을 이용하였다. 이 연구를 통하여 개발된 역해석 알고리즘의 현장 적용성 검증을 위하여 4개 구간의 실제현장을 대상으로 현장 계측결과를 이용하여 역해석을 수행하였다. 역해석 과정에서 현장계측 변위에 대한 해석 대상지반의 최적함수를 파악하기 위하여 비선형 회귀분석(nonlinear regression analysis)을 실시하였다. 회귀분석은 지수함수와 분수함수를 이용하였으며, 이를 통하여 결정된 최적함수를 이용하여 계산된 총 변위를 역해석 입력 자료로 활용하였다. 이 연구결과로써 대상구조체의 실측변위를 이용한 역해석을 수행한 결과는 계측변위와 평균 4.5%의 오차율을 보였다. 따라서 이 연구에서 제안하는 역해석 기법이 터널 해석에 유용하게 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.638-649
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• 2020

연구목적: 본 연구에서는 공용년수 20년이 경과된 콘크리트 단순 슬래브교를 대상으로 하여 대상교량 구조물의 내하성능을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 연구방법: 정적재하시험 및 동적재해시험을 수행함으로써 변위, 변형율, 충격계수, 고유진동수 값을 실측하였으며, 해석방법을 통해 평가하였다. 연구결과: 본 연구를 통해 나타난 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, S1 최대 변위 및 최대 변형률은 각각 2.917 mm, 44.720 𝜇ε(인장), -13.760 𝜇ε(압축)로 평가되었으며, S2 최대 변위 및 최대 변형률은 각각 2.100 mm, 4.870 𝜇ε(인장)로 나타났다. 둘째, 최대 실측충격계수는 S1 A-A단면에서 0.242로 나타났으며, 최대 실측충격계수는 S2 C-C단면에서 0.198로 나타났다. 셋째, 고유진동수를 해석결과, 6.086Hz로 평가되었고, 측정결과 6.152Hz-6.738Hz의 범위로 나타났다. 결론: 시험대상 교량은 설계하중에 대하여 양호한 거동 및 특성을 보이는 것으로 평가할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.81-89
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• 2008

본 연구에서는 굴착이 진행 중인 터널 시공현장에서 계측변위를 활용하여 신속하게 터널의 안정성을 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 새롭게 개발하였다. 이를 위해, 본 연구에서는 Critical strain 개념을 새롭게 도입하였으며, 굴착중인 터널의 안정성 평가에 이를 활용하였다. 본 연구에서 개발한 해석기법은, 굴착면에서의 변위값을 입력하여 주변지반의 변형률을 구하는 방법으로서, 기존에 제안된 해석기법을 재검토하여, 상대변위활용기법, 숏크리트 반영기법, 지반의 이방특성 반영기법을 새롭게 제안하였다. 아울러 본 연구에서 제안한 해석기법을 토대로 해석모듈을 개발하였으며, 개발된 해석모듈의 활용성을 평가하기 위한 검증을 수행하였다. 검증 방법으로는 먼저, 이론해석과 상용프로그램(Pentagon-3D, Flac-2D) 해석을 통해 원형 터널에서의 굴착변위를 서로 비교하여, 상용프로그램의 활용성을 검토하였다. 이어서, 두 종류의 상용프로그램을 활용하여 숏크리트 라이닝의 유무에 따라, 동일한 초기조건에서의 굴착변위를 구하여, 두 상용프로그램의 해석결과를 비교하였다. 마지막으로, 상용프로그램에서 획득한 터널굴착변위를 본 연구에서 개발한 해석모듈(FAST-Ver. 1.2, Feedback Analysis System for Tunneling)에 입력치로 이용하여, 원지반의 하중상태 및 재료특성 등을 추정하고, 추정된 값들이 당초 가정하였던 값들을 얼마만큼 재현할 수 있는지에 대한 검증을 수행하였다.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.39-48
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• 2012

본 연구에서는 흙막이벽 설계시 널리 사용되고 있는 SUNEX 프로그램을 이용하여 Top-Down 공법이 적용된 지중연속벽, 주열식 흙막이벽(CIP벽, SCW벽)의 변형거동을 분석하였다. 해석프로그램에 Rankine의 토압(1857), Terzaghi and Peck의 토압(1967), Tschebotarioff의 토압(1973), 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 흙막이벽의 수평변위를 예측하였다. 프로그램 해석결과, 흙막이벽의 수평변위량은 토압의 종류에 따라 큰 차이를 나타내고 있다. 홍원표 윤중만의 토압(1995a)을 적용하여 얻은 흙막이벽의 예측수평변위량이 실측수평변위량과 가장 유사하게 나타났다. 따라서 프로그램 해석시 홍원표 윤중만의 경험토압(1995a)을 적용하면, Top-Down 공법이 적용된 흙막이벽의 변형거동을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

• 대한물리의학회지
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• 제9권1호
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• pp.93-99
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• 2014

PURPOSE: The purpose of this study was to compare three dimensional displacement and peak velocity of the center of mass (COM) during obstacle crossing in young and older adults. METHODS: 10 young adults (6 males/4 females, $24.6{\pm}1.9$ years, age range: 22.0-26.9) and 10 older adults (1 male/9 females, $76.9{\pm}5.1$ years, age range: 65.2-81.2) participated in the study. Both groups crossed an obstacle, which is 10% of leg length, and COM was measured using motion analysis system. Independent t-test was used to find significant differences between two groups. RESULTS: The older adults showed significantly greater and faster COM displacement and peak velocity in mediolateral (M-L) direction as compared with young adults (p<.01 and p<.001 respectively). However, the young adults showed significantly greater and faster COM displacement and peak velocity in anteroposterior (A-P) direction as compared with older adults (p<.05 and p<.001 respectively). Furthermore, the young adults showed faster peak velocity of COM in vertical direction as compared with older adults (p<.001). However, no significant difference was found in the COM displacement in vertical direction between two groups. CONCLUSION: Greater and faster COM displacement and peak velocity in M-L direction in older adults were due to compensatory adjustment for appropriate contact on base of support of swing limb. Thus, the motion of the COM in M-L direction may be a crucial factor to identify risk of falls in older adults.

• 대한치과교정학회지
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• 제42권4호
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• pp.190-200
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• 2012

Objective: The displacement of the hyoid bone (HB) is a critical biomechanical component of the swallowing function. The aim of this study was to evaluate the swallowing-induced vertical and horizontal displacements of the HB in subjects with 2 different magnitudes of skeletal Class III malocclusion, by means of real-time, balanced turbo-field-echo (B-TFE) cine-magnetic resonance imaging. Methods: The study population comprised 19 patients with mild skeletal Class III malocclusion, 16 with severe skeletal Class III malocclusion, and 20 with a skeletal Class I relationship. Before the commencement of the study, all subjects underwent cephalometric analysis to identify the nature of skeletal malformations. B-TFE images were obtained for the 4 consecutive stages of deglutition as each patient swallowed 10 mL of water, and the vertical and horizontal displacements of the HB were measured at each stage. Results: At all stages of swallowing, the vertical position of the HB in the severe Class III malocclusion group was significantly lower than those in the mild Class III and Class I malocclusion groups. Similarly, the horizontal displacement of the HB was found to be significantly associated with the severity of malocclusion, i.e., the degree of Class III malocclusion, while the amount of anterior displacement of the HB decreased with an increase in the severity of the Class III deformity. Conclusions: Our findings indicate the existence of a relationship between the magnitude of Class III malocclusion and HB displacement during swallowing.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.89-96
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• 2020

In this study, we developed a finite element model for the built-in bottom-freezer type refrigerator and then used the structural analysis method to analyze and evaluate the deflection of the doors. We tested the validity of the developed analytical model by measuring the deflection of the hinge when loads were applied to the upper and lower hinges of the refrigerating compartment and compared these with the analysis results. The comparison of the vertical displacement of the measured result and the analysis result showed an error ratio of up to 12.8%, which indicates that the analytical model is consistent. Using the analytical model composed of the cabinet, hinges and doors, we performed analyses for two cases: both doors closed, and the refrigerating door open. Since the maximum vertical displacement of the refrigerating compartment door (R-door) with the food load is smaller than the gap between the lower surface of the R-door and the upper surface of the freezer compartment door (F-door), it is judged that the R-door and the F-door do not contact when the doors are opened or closed. In addition, the analysis result showed that the difference between the vertical displacement at the hinge on the opposite side and the hinge side of the R-door is favorably smaller than the management criterion of the refrigerator manufacturer.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권4호
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• pp.1-9
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• 2019

본 연구에서는 지하채광 발파에 따른 암반광주에서의 변위 및 진동을 측정하는 방법을 통해 디지털 이미지 영상상관 기법(DIC)이라는 기술의 적용성을 시험하였다. 디지털 이미지 영상상관 기법은 고속 사진촬영 기술과 접목하면 구조물 또는 대상물의 전면변화 속성을 2차원 또는 3차원 좌표로 변환할 수 있는 우수한 광학영상 처리능력을 제공한다. 이렇게 측정된 좌표들은 구조물이나 대상물의 변위, 변형률, 속도 등을 계산하는 데 사용된다. 이 기술은 과학 및 공학 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 밖의 많은 분야로도 적용성을 확장해 나가고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 DIC 시스템과 기존의 진동계측기를 사용하여 발파로 발생된 변위와 진동을 측정함으로써 그 성능을 서로 비교하였다. 현장시험 결과, 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 이로부터 DIC 시스템을 이용한 발파 진동 및 변위 측정에 대한 적용성을 확인할 수 있었다.

• 한국운동역학회지
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• 제19권3호
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• pp.425-433
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• 2009

본 연구의 목적은 속구와 멀리던지기 동작 사이의 상호관계를 밟히며, 속구와 멀리던지기 동작의 투구시 운동학적으로 어떠한 차이가 있는 밝히는 것이다. 8명의 대학교 야구선수들이 실험에 참여하였다. APAS(Ariel Performance Analysis System) 동작분석시스템을 이용하여 속구와 멀리던지기 동작에 대한 운동학적 변인을 구하여 분석하였다. 본 연구의 결과로 신체중심의 전후변위에서 투구후반부에서 속구가 멀리던지기보다 신체중심이 앞으로 이동하였고, 상하변위에서는 속구가 더 낮은 자세를 보였다. 오른손의 속도에서는 릴리즈 시 속구가 더 빠르게 나타났고, 팔꿈치관절에서는 투구중반부에서는 속구가 더 신전되었고, 릴리즈에서는 동일하였고, 어깨관절에서는 팔 가속지점에서 속구가 더 신전된 것으로 나타났다. 몸통경사에서는 릴리즈 시 속구는 전방으로 멀리던지기는 후방경사를 취하고 있었다. 보폭은 속구가 더 긴 것으로 나타났다. 2가지 투구동작에서 동일한 자세에서 시작하지만, 각 변인에 따라 공통점과 차이점을 발견할 수 있었다. 이러한 이유로, 속구를 던지기 위해 멀리던지기 훈련이 어느 정도 도움이 될 것으로 생각된다.